Разработка технологии сохранения устойчивости литифицированных глин на основе регулируемой кольматации

• Автор: Деминская, Наталия Григорьевна
• Шифр специальности: 25.00.15
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Ухта
• Количество страниц: 136 с. : ил.

В кальциевой глине, имеющей плохое сродство с водой, вода в основном будет служить разделительным слоем между частицами, в котором могут проявляться капиллярные силы. Эти условия так же способствуют разрушению глинистого материала и осыпанию горной породы. Адсорбция и обмен катионов. Это химическое явление является наиболее важным процессом при взаимодействии глины с дисперсионной средой. Большинство глинистых минералов обладает способностью адсорбировать некоторые катионы из йодной среды и взамен десорбировать в раствор эквивалентное количество других катионов. Обменные катионы в основном удерживаются на наружной части структурных единиц глины. Адсорбционными ионами в глинах являются Са2, Мд, Н, Ка1, К, А, Бе4. Другие катионы встречаются редко. Са2 и Мд. В кислых грунтах преобладает А1т и Н. Глинистые минералы отличаются между собой как по общей емкости обмена, так и по химическому составу обменного комплекса. Наибольшей обменной способностью обладает монтмориллонит, у каолинита она выражена слабо, а иллитовые группы занимают промежуточное положение.


Коалннит 5
Наряду с простым обменом катионами в процессе химической адсорбции возможна химическая адсорбция хемосорбция многовалентных металлов глиной. При этом количество этих металлов может намного превышать обменную емкость данной глины. Если в обменном комплексе преобладают одновалентные катионы, то благодаря их высокой гидратации происходит гидрофилизация глинистых частиц. Образование в результате этого гидратной оболочки вокруг глинистых агрегатов способствует пептизации глинистых частиц и увеличивает их суммарную поверхность, что в свою очередь может способствовать разрушению и обваливанию породы. Если же в обменном комплексе преобладают двухвалентные катионы или отрицательно гидратирующие ионы, то уменьшается связь поверхности частиц с водой, т. Следовательно, обменный комплекс глин может оказывать существенное влияние на связь поверхности глинистых частиц с окружающей средой и на устойчивость глинистых пород на стенках скважины. Пластичность. Пластичностью называют способность глинистых пород под действием внешнего давления изменять свою внешнюю форму без разрыва сплошности без образования трещин и сохранять эту форму после прекращения давления. Пластичные свойства в основном обуславливаются наличием пленочной воды на глинистых частицах 5 и зависят от минералогического и механического состава, обменного комплекса глин, а также от степени минерализации породы. Пластичность глин обуславливается содержанием коллоидной фракции. Чем больше в глинах содержится тонкодисперсной фракции, тем они более пластичны. Считается, что пластичность истинных щелочных бентонитов выше, чем пластичность щелочноземельных бентонитов 4.